光源装置和内窥镜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适用于内窥镜的光源装置和内窥镜装置。
【背景技术】
[0002]以往，向体腔内等插入细长的内窥镜进行被检部位的观察和各种处置的内窥镜装置被广泛使用。在这种内窥镜装置中，为了进行腔内的拍摄而采用光源装置。近年来，有时使用一种采用了 LED或激光光源等固体发光元件作为发光部的光源装置。这样的光源装置能够通过使驱动脉冲的占空比变化的PWM控制和使LED电流变化的电流控制对LED进行调光控制。
[0003]并且，通过使用多种颜色的固体发光元件作为LED或激光光源等固体发光元件，在光源装置中能够射出任意的颜色平衡的照明光。例如，在日本特开2011-36361号公报中，公开了一种使用蓝色和紫色激光光源能够变更照明光的颜色平衡的装置。采用LED的光源装置的情况也一样，例如，通过采用R、G、B各种颜色的LED，能够照射任意的颜色平衡的照明光。
[0004]另外，内窥镜用的光源装置需要以大光量射出照明光。因此，各固体发光元件的发光量变大、发热量也变大。然而，固体发光元件具有若温度上升则发光效率会降低这样的温度特性。因此，在使用了固体发光元件的光源装置中，需要采用对固体发光元件进行冷却的冷却装置。例如，在冷却装置中使用风扇、散热器、热导管、珀尔贴元件等冷却部件。对于需要电力的冷却部件来说，例如通过将与固体发光元件的最大的发热量对应的足够的电力供给到冷却部件，来充分地对各固体发光元件进行冷却，从而防止发光效率降低。
[0005]可是，设置于内窥镜的摄像元件的分光灵敏度特性按照每个元件而不同。并且，为了将照射光从光源装置引导到被摄体而设置于内窥镜的导光光学系统的分光透射特性按照每个导光光学系统而不同。因此，在将I台光源装置用于多个种类的内窥镜的情况下，需要根据各内窥镜的分光灵敏度特性和分光透射特性对照明光的颜色平衡进行调整。即，需要根据内窥镜的分光灵敏度特性和分光透射特性，使来自光源装置的各种颜色的固体发光元件的射出光的发光量的比例(即光量比)变化。并且，所需的照明光的颜色平衡根据例如普通光观察模式或特殊光观察模式等不同的观察模式也不同，需要按照每种观察模式使各种颜色的固体发光元件的光量比变化，其中，该普通光观察模式使用白色光进行观察，该特殊光观察模式通过将不同于白色光的规定波长的光照射到被摄体而获得被摄体的特定信息。
[0006]然而，对冷却部件供给与固体发光元件的最大的发热量对应的足够的电力，对于以比较小的发光量进行发光的固体发光元件来说，会被冷却部件进行过度的冷却。因此，被过度地供给电力的冷却部件消耗不必要的电力，并且在例如冷却部件使用了风扇的情况下，因使风扇过度旋转，会存在噪音变大的问题。
[0007]本发明的目的在于提供通过对每个固体发光元件进行适当的冷却而能够降低电力消耗和噪音的光源装置以及内窥镜装置。
【发明内容】
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本发明的光源装置具有:多个固体发光元件，它们射出相互不同的波段的光;多个冷却单元，它们与所述多个固体发光元件对应设置，对各所述固体发光元件进行冷却;发光元件控制部，其被赋予与所述多个固体发光元件的光量比相关的信息，对所述固体发光元件独立地进行发光控制；以及冷却控制部，其根据与所述光量比对应的冷却比例来控制所述多个冷却单元的冷却能力，并独立地或按照每组对各所述固体发光元件进行冷却控制。
[0010]本发明的内窥镜装置具有:内窥镜;多个固体发光元件，它们射出相互不同的波段的光并将照明光供给所述内窥镜;多个冷却单元，它们与所述多个固体发光元件对应设置，对各所述固体发光元件进行冷却；发光元件控制部，其被赋予与所述多个固体发光元件的光量比相关的信息，对所述固体发光元件独立地进行发光控制；以及冷却控制部，其根据与所述光量比对应的冷却比例来控制所述多个冷却单元的冷却能力，并独立地或按照每组对各所述固体发光元件进行冷却控制。
【附图说明】
[0011]图1是示出本发明的第一实施方式的光源装置的框图。
[0012]图2是示出横轴表示波长、纵轴表示发光量的、为了获得适合两个内窥镜的白色光作为射出光所需的各LED的发光量的曲线图。
[0013]图3是示出横轴表示波长、纵轴表示发光量的、为了获得适合两种观察模式的照明光作为射出光所需的各LED的发光量的曲线图。
[0014]图4是用于说明第一实施方式中的冷却结构的一例的说明图。
[0015]图5是示出在吸气口附近使用冲孔金属或缝形状的部件(下面称作流入控制部件)、并且在排气口附近设置一个风扇的例子的说明图。
[0016]图6是用于说明第一实施方式的调光控制的流程图。
[0017]图7是用于说明在同一观察模式中使用两个不同的内窥镜的情况下和在不同的观察模式中使用同一内窥镜的情况下的供给到与各LED对应的风扇和珀尔贴元件的电力的说明图。
[0018]图8是用于说明冷却结构的其它例子的说明图。
[0019]图9是用于说明冷却结构的其它例子的说明图。
[0020]图10是在本发明的第二实施方式中采用的流程图。
[0021]图11是示出横轴表示周围温度、纵轴表示输入到LED的电力的上限值的、这种情况下的实际的周围温度与LED输入电力的关系的曲线图。
[0022]图12是示出横轴表示周围温度、纵轴表示输入到LED的电力的上限值的、这种情况下的实际的周围温度与LED输入电力的关系的曲线图。
[0023]图13是示出横轴表示周围湿度、纵轴表示输入到LED的电力的上限值的、在规定的周围温度环境下的LED输入电力的曲线图。
[0024]图14是示出横轴表示周围湿度、纵轴表示输入到LED的电力的上限值的、在规定的周围温度下周围湿度与LED输入电力的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0025]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
[0026](第一实施方式)
[0027]图1是示出本发明的第一实施方式的光源装置的框图。本实施方式将光源装置应用于具有内窥镜、视频处理器以及监视器的内窥镜装置。
[0028]内窥镜装置I由内窥镜10、视频处理器20、监视器30以及光源装置40构成。关于内窥镜10，在前端侧具有能够插入到管腔内等的细长的插入部11，基端侧通过连接器12可自由装卸地与光源装置40连接。
[0029]并且，内窥镜10通过线缆17和连接器18可自由装卸地与视频处理器20连接。这样，能够在光源装置40和视频处理器20上安装不同类型的内窥镜。
[0030]在插入部11的前端配设有用于拍摄管腔内等的被摄体的影像的摄像元件13和用于将来自光源装置40的光照射到被摄体的透镜14。由透镜14将从光源装置40经由光导15传输的照明光照射到被摄体。摄像元件13由CCD或CMOS传感器等构成，来自被摄体的返回光入射到摄像元件13的摄像面，该摄像元件13对入射的被摄体光学像进行光电转换，依次输出基于累积的电荷的摄像输出。
[0031]关于摄像元件13，从视频处理器20供给包含同步信号的驱动信号来进行动作，并将摄像输出经由信号线16供给到视频处理器20。
[0032]视频处理器20对所供给的摄像输出实施规定的信号处理，生成能够显示于监视器30的影像信号。来自视频处理器20的影像信号经由线缆21供给到监视器30。这样，在监视器30的显示画面上能够显示基于摄像输出的内窥镜图像。
[0033]并且，视频处理器20能够控制光源装置40以使得所拍摄的图像的明亮度成为目标明亮度。视频处理器20将从摄像图像获得的明亮度的信息与目标明亮度的比例信息作为明亮度控制信息输出给光源装置40。明亮度控制信息经由线缆22被供给到光源装置40的控制部41，光源装置40根据明亮度控制信息控制照明光的光量。
[0034]另外，在图1中，示出了分开构成视频处理器20与光源装置40的例子，也可以一体化。并且，也可以在光源装置40中获取从所拍摄的图像获得的明亮度的信息与目标明亮度的比例信息作为明亮度控制信息。
[0035]光源装置40具有例如产生红色光的LED(R-LED)42、产生绿色光的LED(G-LED)43、产生蓝色光的LED(B-LED)44以及产生紫色光的LED(V-LED)45等射出不同颜色的光的多个固体发光元件。另外，在本实施方式中，对采用产生四种颜色光的LED的例子进行说明，但颜色的种类和颜色数量并不限定于本实施方式。例如，可以在图1中追加产生其它颜色的光的LED，并且固体发光元件可以是激光光源而不是LED。并且，在本实施方式中，各种颜色的LED各有一个，但并不限于此，也可以各种颜色的固体发光元件分别具有多个。
[0036]在各LED 42?45的射出光的光轴上分别配置有透镜42a?45a。各透镜42a?45a分别将LED 42?45的射出光转换为大致平行光进行射出。在射出来自V-LED 45的光的透镜45a的光轴上配置有构成光路部的分光滤镜47?49。来自B-LED 44的光经由透镜44a也入射到分光滤镜47。并且，来自G-LED 43的光经由透镜43a也入射到分光滤镜48，来自R-LED 42的光经由透镜42a也入射到分光滤镜49。
[0037]分光滤镜47反射来自B-LED44的蓝色光而使来自V-LED 45的紫色光透射。分光滤镜48反射来自G-LED 43的绿色光而使来自分光滤镜47的紫色光和蓝色光的合成光透射。分光滤镜49反射来自R-LED 42的红色光而使来自分光滤镜48的紫色光、蓝色光以及绿色光的合成光透射。
[0038]另外，各分光滤镜为了获得期望的颜色的射出光，也可以不使入射的光的所有波长透射或反射，而是截止一部分波长的光进行透射或反射。
[0039]这样，由分光滤镜47?49合成LED 42?45的紫色光、蓝色光、绿色光以及红色光。来自分光滤镜49的各种颜色光的合成光经由透镜50入射到内窥镜10的光导15。另外，也能够通过适当设定分光滤镜47?49的特性来变更LED 42?45的配置顺序，但将LED 42?45按射出光的波段的顺序进行配置更容易设定分光滤镜的特性。
[0040]各LED 42?45被LED驱动部46驱动而点